Glavni razlog za trenutno nizko učinkovitost pretvorbe sončnih kolektorjev je izguba "nizko-energije fotonov" in "visoko{1}}energijske fotonske energije", ki obe omejita teoretično mejno učinkovitost sončnih kolektorjev na približno 40 %. V nadaljevanju so na kratko opisane metode izboljšanja za vsak mehanizem izgube.
1. Zmanjšajte nizko{1}}izgubo energije fotonov
Z uporabo optoelektronskega polprevodniškega materiala z nizko pasovno vrzeljo je na primer pasovna vrzel tipičnega kristalnega silicija 1,1 eV, tako da lahko absorbira samo fotone z valovno dolžino, krajšo od 1100 nm.
2. Zmanjšajte visoko energijsko izgubo energije fotonov
Uporaba optoelektronskih polprevodniških materialov z visoko pasovno vrzeljo. Če povzamemo prvi dve točki, lahko kombinacija polprevodniških materialov z več-pasovnimi vrzelmi učinkovito izboljša stopnjo izkoriščenosti fotonov z različnimi energijami.
3． Zmanjšajte učinkovitost absorpcije in izgubo odseva: (1) poskusite uporabiti polprevodniške materiale z visokimi koeficienti absorpcije svetlobe; (2) zmanjšajte površino kovinskih elektrod in uporabite prozorne prevodne elektrode za zamenjavo nekaterih kovinskih elektrod; (3) povečanje površinske hrapavosti materialov, material odsevne plasti za zmanjšanje izgube odseva zaradi površinskega odboja.
4. Zmanjšajte izgubo napetosti odprtega tokokroga. Prilagodite koncentracijo nečistoč in Fermijev nivo surovin.
5. Zmanjšajte izgubo faktorja polnjenja: (1) uporabite površinsko pasivno plast za zmanjšanje visečih vezi na površini površine solarnega panela ali hrbtne elektrode; (2) uporaba visoko{3}}čistosti (nizko-nečistoče) materialov sončnih kolektorjev in boljših proizvodnih procesov za zmanjšanje rekombinacije notranje prostornine naprav; (3) Uporabite dobre prevodnike kot elektrode in uporabite boljšo strukturo elektrode za zmanjšanje serijske upornosti.
